MUGURKAULNIEKI: RAKSTUROJUMS, KLASIFIKĀCIJA, PIEMĒRI, SISTĒMAS - BIOLOĢIJA - 2025

Ar mugurkaulniekiem ir dzīvnieki ar mugurkaulu, līdz ar to nosaukumu. Viņi pieder pie apakšpatvēruma, ko sauc par Vertebrata, kas pazīstams arī kā Craniata, un tas ir iekļauts Animalia karalistes Chordata patvērumā.

Šajā grupā ir klasificēti daudzi no vislabāk zināmajiem un izpētītajiem dzīvniekiem dzīvnieku valstībā, jo daži no tiem ietver rāpuļus, putnus, abiniekus un zīdītājus.

Krokodila fotogrāfija (S. Hermaņa un F. Rihtera attēls vietnē www.pixabay.com)

Mugurkaulnieki pārstāv visizcilāko apakštvērumu no trim, kas veido Chordata fēgli: Cephalochordata, Urochordata un Vertebrata.

Tomēr šī mala nav ne daudzveidīgākā, ne visbagātīgākā dzīvnieku grupa, vismaz attiecībā uz sugu skaitu; lai arī tas varētu ierindoties ceturtajā vietā pēc posmkājiem, nematodēm un gliemjiem, visiem bezmugurkaulniekiem.

Neskatoties uz iepriekš minēto, mums jāsaka, ka mugurkaulnieku grupa ir tā, kurai ir lielākie un krāsainākie dzīvnieki uz planētas un ar kuriem cilvēki ir vislabāk pazīstami.

Mugurkaulnieku raksturojums

Mugurkaulnieki no citas lielas dzīvnieku grupas, bezmugurkaulnieki (daudz bagātīgāki un daudzveidīgāki), ir atšķirīgi ar mugurkaula attīstību un skriemeļiem, kas to pavada. Tomēr šos dzīvniekus raksturo daudzi citi elementi:

Sastāv no eikariotu šūnām

Tāpat kā visi organismi, kurus mēs uzskatām par "dzīvniekiem", mugurkaulnieki sastāv no eikariotu šūnām, kurām ir membrānas kodols, kurā ir norobežota DNS, un kurām ir citi svarīgi iekšējie organeli, piemēram:

- Mitohondriji

- lizosomas

- peroksisomas

- Endoplazmatiskais tīkls

- Golgi komplekss

Heterotrofiski organismi

Tie ir heterotrofiski organismi, tas ir, viņu šūnas nespēj sintezēt savu pārtiku, un tām tas jāiegūst no organiskām vielām, kas iegūtas no citiem dzīviem organismiem, vai tie būtu augu izcelsmes (zālēdāji) vai dzīvnieki (plēsēji).

Korpuss

Visiem mugurkaulniekiem ir precīzi noteikta galva, krūšu kurvja vai “stumbra” reģions un lāpstiņa vai “astes” daļa.

Parasti tie sasniedz lielus izmērus, pateicoties endoskeleta (kaula vai skrimšļaina) klātbūtnei zem ādas.

Šis endoskelets ļauj atbalstīt jūsu iekšējos orgānus un ir saistīts ar muskuļiem un locītavām, kas padara iespējamu kustību un citas motora darbības, kā arī aizsargā smalkos orgānus.

- Cefalajā reģionā (galva) atrodas smadzenes un trīs maņu orgāni: oža, redze un dzirde.

- Stumbra vai krūšu kurvja reģions sastāv no divpusēja dobuma (kas, pārgriezts uz pusēm, rada divas gandrīz identiskas porcijas), kurā atrodas iekšējie orgāni.

- Parasti plēves porcijā ir gremošanas un izdales sistēmu izejas atveres (fekālijām un urīnam).

Visiem mugurkaulniekiem ir arī:

- notochord vai notochord (nekustīgs "stienis", kas visā ķermenī stiepjas embrijos un kuru bieži aizstāj ar mugurkaulu)

- rīkles spraugas

- vairogdziedzeris

- doba muguras nerva vads, kas veido centrālo nervu sistēmu

- pēcdzemdību aste, kas attēlo aizmugurējo pagarinājumu, kas pārsniedz anālo atveri

Daži no šiem raksturlielumiem embrionālās attīstības laikā ir tikai īsi, bet citi - līdz dzīvnieka pilngadībai, bet tie ir raksturīgi visiem mugurkaulniekiem un arī hororātiem kopumā.

Mugurkauls

Galvenās mugurkaulnieku grupas atšķirības attiecībā pret citām hordu un bezmugurkaulnieku grupām, protams, atbilst mugurkaula kolonnai un galvaskausa un galvas attīstībai.

Mugurkauls sastāv no virknes kaulu, kas atdalīti ar skrimšļa blokiem, kas ir cieši saistīti viens ar otru kā kolonna, kas nosaka ķermeņa galveno asi. Starp katru skriemeli ir diski vai "kompresijas spilventiņi", kurus sauc par starpskriemeļu diskiem.

Katrs skriemelis patiesībā ir cilindrisks korpuss, kas "iekapsulē" to, ko mēs saucam par notohordu, kura ietvaros ir norobežota mugurkaula un daži asinsvadi.

Biotops

Apakšpatvērums Vertebrata ir daudzveidīga dzīvnieku grupa no lieluma, formas, uztura, ieradumu un dzīves cikla viedokļa. Viņi aizņem jūras, saldūdens, sauszemes un pat gaisa vidi, tādējādi demonstrējot plašu dzīvesveidu.

Pavairošana

Visi mugurkaulnieki reizinās ar seksuālo pavairošanu, tāpēc nav ierasts novērot mugurkaulnieku, tas ir, organismu, kas identisks viņu priekštečiem, klonu populācijas.

Mugurkaulnieku daudzveidība

Tiek lēsts, ka šajā grupā ir aptuveni 45 tūkstoši dzīvnieku sugu, no kuriem daudzi ir izplatīti no Arktikas vai Antarktikas līdz planētas tropiskajiem reģioniem.

Vienīgā vieta, kur mugurkaulnieki nav atklāti, ir Antarktīdas iekšienē, Grenlandes aukstākajās daļās un Ziemeļpola “ledus iepakojumā”, taču tie atrodas praktiski visās biosfēras ekosistēmās.

Mugurkaulnieku klasifikācija (veidi)

Redzēsim, kādas ir galvenās mugurkaulnieku klases:

- Kaulainas zivis (c lase Osteichthyes)

Koi zivju fotografēšana (Pexels attēls vietnē Pixabay.com)

Šajā grupā ietilpst lielākā daļa no mums pazīstamajām zivīm. Visiem ir daļēji vai pilnībā pārkaulojušies žokļi un skeleti.

Viņiem ir peldes urīnpūslis, pat spuras, žaunām, ko pārklāj kaulais operums, svari, “sānu līnijas” sistēma (maņu orgāns), un gandrīz visi tie ir olveidīgi ar ārēju apaugļošanu, lai arī ir olšūnu un barības vada.

Arī šī klase ir sadalīta divās daļās: Actinopterygii klase un Sarcopterygii klase. Aktinopterygians ir zivis ar mazuļveida galu, bet sarcopterygii - ar daivas zivīm.

- abinieki (c lase Amphibia)

Vardes, abinieku veida, fotogrāfija (Chalupský attēls vietnē www.pixabay.com)

Tie ir aukstasiņu dzīvnieki. Viņi var elpot, izmantojot plaušas, žaunas, pamatnes (ādu) vai mutes gļotādu. Viņiem raksturīga ūdens kāpuru stadija vai olšūna. Viņu āda ir mitra, un tajā ir daudz gļotādu dziedzeru, viņiem nav zvīņu.

Tie ir tetrapodi, tas ir, viņiem ir četras ekstremitātes. Viņi var apdzīvot saldūdens objektus vai būt sauszemes dzīvnieki. Viņiem ir atsevišķi dzimumi, ārēja apaugļošanās, daži ar iekšēju attīstību; tie var būt olveida vai divpusēji.

Šajā klasē ietilpst Aponda ordeņi, kas ietver cacicilians, Anura ordenis, kur atrodas vardes un krupji, un Caudata ordenis, kas satur salamandrus.

- rāpuļi (Reptilia klase)

Hameleona, rāpuļa veida, fotogrāfija (PublicDomainPictures attēls vietnē www.pixabay.com)

Tie ir arī aukstasiņu organismi, taču to attīstības laikā viņiem nav kāpuru stadijas. Viņi elpošanai izmanto plaušas, un viņiem ir labi pārkaulēti skeleti. Viņu āda ir sausa, ar zvīņām, bet bez dziedzeriem.

Tās ekstremitātēm ir 5 pirksti, un tām parasti ir spīles. Reprodukcijas laikā notiek iekšēja apaugļošanās, un tām ir tieša attīstība, tās var būt olšūnu un olšūnu.

Klase ir sadalīta apakšklasēs Anapsida (bruņurupuči un ūdens bruņurupuči), Lepidosauria (ķirzakas ar svariem) un Archosauria. Tajā ietilpst arī apakšklases Synapsida, Ichthyopterygia un Synaptosauria, taču tās ir no sugām, kuras tagad ir izmirušas.

- Putni

Baloža veida, putna fotogrāfija (Ray Millera attēls www.pixabay.com)

Tie ir siltasiņu dzīvnieki, kuru "priekšējās" ekstremitātes ir specializētas lidošanai. Pakaļējām ekstremitātēm ir 4 vai mazāk kāju, un to ķermeņi ir pārklāti ar spalvām, izņemot kājas, kurām ir zvīņas.

Zobu vietā viņiem ir ragveida knābis, visi ir olveidīgi ar iekšēju apaugļošanu. Tiek atzītas divas apakšklases: Archaeornithes apakšklases (izmirušiem putniem) un Neornithes apakšklases, ko sauc arī par “īstiem putniem”.

- Zīdītāji (Zīdītāju klase)

Govs un viņas teļa fotogrāfija (Francesco Pitarresi attēls vietnē www.pixabay.com)

Tie ir siltasiņu dzīvnieki, kuriem raksturīga piena dziedzeru un apakšējā žokļa klātbūtne, kas sastāv no viena kaula. Viņiem ir mati, labi attīstītas smadzenes un āda, kas tos pārklāj ar dziedzeriem un matiem.

Nepilngadīgie barojas ar pienu, ko ražo piena dziedzeri, un to veido iekšēja apaugļošana. Ar dažiem izņēmumiem tā ir dzīvotspējīgu dzīvnieku grupa.

Tas ir sadalīts Prototeria un Theria apakšklasēs. Pirmais ir "primitīvas" klases zīdītāji, kas dēj olas, bet kuriem ir piena dziedzeri (bez sprauslas) un mati. Otrais attēlo zīdītājus ar piena dziedzeriem un sprauslām, ar funkcionāliem zobiem, dzemdi un maksts, visiem dzīvniekiem.

- Agnatos (Agnatha klase)

Raganas zivs fotoattēls (Avots: Lietotājs: (kopīgi ar WT koplietots) Pbsouthwood wts wikivoyage / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0), izmantojot Wikimedia Commons)

Tās ir zivis bez žokļiem, labāk pazīstamas kā “raganu zivis” un nēģi. Viņus uzskata par "primitīvu" grupu, jo viņiem nav kaulu. Viņi apdzīvo tikai jūras vidi, viņiem ir maiga, dziedzeru un gļotaina āda, un viņiem trūkst patiesu žaunu arku.

- Chondrichthyes (Chondrichthyes klase)

Manta staru, skrimšļaino zivju grupas fotoattēls (Marijas Gasavejas attēls vietnē www.pixabay.com)

Tos sauc arī par skrimšļu zivīm. Viņiem ir žokļi, pat spuras, atsevišķs dzimums (vīriešu un sieviešu dzimuma), tie var būt olšūnu, olšūnu vai barības vada. Haizivis un dzeloņstieņi pieder šai grupai.

Klase ir sadalīta divās apakšklasēs: Elasmobranchii apakšklase un Holocephali apakšklase. Pirmie ir haizivis un stari, kuriem raksturīgs daudz zobu, 5 līdz 7 žaunu spraugas, svari, kloaka, elpošanas spirāles utt.

Holocephalos, ko sauc arī par "himeras", ir skrimšļainas zivis, kurām nav zvīņu, kloakas vai spirāles. Viņu zobi ir sakausēti ar "kaulainām" plāksnēm, un viņi dzīvo mērenos jūras ūdeņos.

Mugurkaulnieku sugu piemēri

- Haizivis

Carcharodon carcharias parauga fotoattēls (Avots: Sharkdiver68 / Public Domain, via Wikimedia Commons)

Zivju grupā ir haizivis, kas ir svarīgi jūras plēsēji ar pārsteidzošām medību spējām. Šo dzīvnieku ķermenim ir aerodinamiska konstrukcija, kas ļauj tiem samazināt ūdens pretestību un tādējādi spēt peldēt lielā ātrumā.

Viņiem ir biezi, trīsstūrveida, ar zobainiem zobiem, tāpēc tie var izskatīties diezgan biedējoši. Populārs šīs grupas piemērs ir baltā haizivs, kuras zinātniskais nosaukums ir Carcharodon carcharias, plaši izplatīta pasaules okeānos, ir ļoti apdraudēta vai tiek uzskatīta par neaizsargātu.

- abinieki

Phyllobates terribilis parauga fotoattēls (Avots: H. Krisp / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0), izmantojot Wikimedia Commons)

Starp abiniekiem ir ļoti mazi dzīvnieki, taču ārkārtīgi bīstami ir piemērs dažām indīgo varžu sugām. Starp tiem izceļas daži Dendrobatidae dzimtas pārstāvji, īpaši Phyllobates ģints.

Zelta indes varde Phyllobates terribilis ir endēmiska suga Kolumbijas piekrastē, kas saskaras ar Kluso okeānu, un tiek uzskatīta par toksiskāko dzīvnieku pasaulē, neskatoties uz skaisto izskatu.

- Zīdītāji

Foto no Āzijas ziloņa, kurš peld vannā (Avots: Basile Morin / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0), izmantojot Wikimedia Commons)

Pretstatā iepriekšminētajam mazajam vardei mugurkaulnieki satur arī lielākos un kolosālākos dzīvniekus pasaulē, starp kuriem var minēt ziloņus.

Elephas maximus ir Āzijas ziloņu suga Elephantidae ģimenē un tiek uzskatīta par lielāko zīdītāju visā Āzijā. Cilvēks to bija pieradinājis un izmantojis celtniecībai un pārvadāšanai, kā arī izklaidei, taču šodien tas ir pakļauts izzušanas briesmām.

Mugurkaulnieku nervu sistēma

Cilvēka nervu sistēma, mugurkaulnieks. Medijs69, Jmarchn / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

Visu hordatu centrālā nervu sistēma atrodas muguras stāvoklī, cauruļveida struktūrā, kurai ir epidermas izcelsme. Sensorālas struktūras satur sapārotus orgānus smaržai, redzei un dzirdei, kas izvietoti precīzi noteiktā galvas reģionā, tas ir, galvā.

Galvaskausa galvas daļā ir viens no visattīstītākajiem un sarežģītākajiem dzīvo būtņu orgāniem: smadzenes. Šī struktūra darbojas kā informācijas glabāšanas centrs, kā lēmumu pieņemšanas centrs un kā stimulu apstrādes centrs.

Deguna pūslīši ir atvērti videi, tāpēc tās maņu šūnas atgādina tās, kas veido mutes garšas pumpurus. Acis ir ļoti sarežģīti orgāni un atbilst sānu "kabatiņai" smadzeņu caurules priekšējā galā.

Kaulainās zivju sānu līnijas sistēma un maņu orgāni ir raksturīgi tikai mugurkaulniekiem.

Asinsrites sistēma mugurkaulniekiem

Slēgta asinsrites sistēma

Lielākajai daļai dzīvnieku, kas pieder šai grupai, ir raksturīga slēgta asinsrites sistēma, kurā asinis caur precīzi noteiktu sirdi sūknē caur asinsvadiem.

Viņiem ir specializēti asins audi ar dažāda veida šūnām, kas ir atbildīgas par skābekļa un oglekļa dioksīda transportēšanu, kā arī barības vielām un citiem svarīgiem savienojumiem ķermeņa aizsardzībai pret infekcioziem vai “svešiem” aģentiem.

Tieši šajā grupā attīstās asins šūnu imūno funkcija, lai arī starp šīm grupām ir daudz atšķirību.

Mugurkaulnieku gremošanas un ekskrēcijas sistēmas

Cilvēka gremošanas sistēmas shēma. Autore: Mariana Ruiza (spāņu valodas versija); Lietotājs: Bibi Saint-Pol, Jmarchn (spāņu valodas versija, lietotāja: AlvaroRG tulkojums) - pašu darbs; tulkots no attēla: Gremošanas sistēmas diagramma en.svg, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=2900210

Mugurkaulnieku gremošanas sistēma parasti sastāv no mutes, barības vada, kas stiepjas no rīkles līdz dobumam (kuņģim), un zarnas, kas sākas no kuņģa un beidzas anālā atverē.

Kā redzam, šai sistēmai ir diezgan sarežģītas struktūras, taču tā veic tādas pašas funkcijas kā jebkura gremošanas sistēma jebkuram dzīvniekam.

Mute darbojas pārtikas pirmapstrādē, kas caur barības vadu tiek transportēta uz kuņģi - vairāk paplašinātu dobumu, kurā tiek izdalītas dažas skābes un gremošanas enzīmi, kas sākas ar šo pārtikas produktu sadalīšanos un gremošanu.

Šajā procesā ir iesaistīti citi orgāni, piemēram, aknas un aizkuņģa dziedzeris, kam raksturīgas to sekrēcijas funkcijas. Tas, kas rodas kuņģa gremošanas rezultātā, nonāk zarnās, kur notiek barības vielu uzsūkšanās olbaltumvielu un lipīdu, kā arī ūdens un sāļu veidā.

Viss, kas nav sagremots vai apstrādāts, tiek izdalīts ar fekālijām. Dažiem mugurkaulniekiem ir kanalizācija, kur saplūst cietie pārtikas atkritumi un šķidrie atkritumi, piemēram, urīns, savukārt citiem ir dažādi evakuācijas kanāli.

Attiecībā uz izdalījumu sistēmu

Mugurkaulniekiem ir izdalīšanas sistēma, kas sastāv no nefroniem , struktūrām, kas spēj filtrēt asinis un noņemt atkritumus, izmantojot sekrēcijas un reabsorbcijas procesus.

Dažos gadījumos resnā zarna darbojas kā papildu ekskrēcijas orgāns, kā arī zivju žaunām un zīdītāju integritātes sviedru dziedzeriem.

Mugurkaulnieku elpošanas sistēma

Cilvēka elpošanas sistēma

Jebkura mugurkaulnieka ķermeņa šūnām jāpapildina skābeklis, ko tās iegūst no apkārtējās vides, un jāatbrīvojas no sekundārajiem produktiem, kas uzkrājas metabolisma reakciju laikā, kas viņiem nepieciešama, lai dzīvotu.

Tam viņiem nepieciešama gan asinsrites sistēma, kas caur ķermeni pārvadā dažādus elementus, gan elpošanas sistēma, kas ir atbildīga par gāzu apmaiņu starp ķermeni un apkārtējo vidi. Mēs varam uzskatīt, ka abas sistēmas piedalās difūzijas procesa "paātrināšanā".

Difūzija tiek definēta kā nejauša molekulu kustība no vietas, kur tās ir ļoti koncentrētas, uz citu, kur tās ir mazāk. Gāzu gadījumā difūziju parasti pēta spiediena, nevis koncentrācijas izteiksmē.

Parasti vidē skābekļa ir vairāk nekā dzīvnieka ķermenī, tāpēc tam ir tendence izdalīties; kamēr oglekļa dioksīds, kas ir viens no elpošanas produktiem, ir vairāk koncentrēts ķermenī nekā vidē, tāpēc tam ir "jāiziet" pēdējā virzienā.

Specializēti sūkņi un konstrukcijas

Elpošana notiek tādā veidā, ka gāzveida skābeklis vidē (runājot par sauszemes mugurkaulniekiem) vai izšķīdināts ūdenī (ūdens mugurkaulniekiem) tiek transportēts uz ķermeni, īpaši uz plaušām (ir dažādas ierīces, kas piedalās dažādiem dzīvniekiem ).

Zemes mugurkaulniekiem "pumpis", kas ir atbildīgs par šo transportu, ir ribu būris, tāpat kā sirds, kas pārvieto asinis. Abi sūkņi ir atbildīgi par gāzes spiediena gradientu uzturēšanu, kas nepieciešami apmaiņai ar apkārtējo vidi.

Daudziem mugurkaulniekiem ir plaušas, un tiem, kuriem nav žaunu. Bet ir arī citi dzīvnieki, kas izmanto ādu kā gāzu apmaiņas sistēmu.

Šajās struktūrās tiek atvieglota skābekļa difūzija asinīs un oglekļa dioksīds vidē neatkarīgi no tā, vai tas ir ūdens vai sauszemes dzīvnieks.

Atsauces

1. Hikmans, CP, Roberts, LS, Hikmans, FM un Hikmans, CP (1984). Integrētie zooloģijas principi (Nr. Sirsi) i9780801621734).
2. Džolija, M. (2019). Enciklopēdija Britannica. Saņemts 2020. gada 18. aprīlī no vietnes www.britannica.com/animal/ bezmugurkaulnieks
3. Kardongs, KV (2006). Mugurkaulnieki: salīdzinošā anatomija, funkcijas, evolūcija (Nr. QL805 K35 2006). Ņujorka: Makgreivs.
4. O'Hare, T. (2005). Abinieki: Abinieki. Kārsona-Dellosa izdevniecība.
5. Prasad, SN, and Kashyap, V. (1989). Mugurkaulnieku zooloģijas mācību grāmata. New Age International.